《电工电子技术》第1章-电路的基本概念与基本定律ppt课件.ppt

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1、第1章电路的基本概念与基本定律1.1电路组成及电路模型1.2电路中的基本物理量1.3欧姆定律1.4基尔霍夫定律1.5电压源与电流源退出1.1电路组成及电路模型1.1.1电路1.1.2电路模型退出1.1.1电路电路即是电流流过的路径，是由一些电器设备或电子元件按照一定的连接方式连成的整体，其作用是通过电流的流动，在电路上实现电能的传输、分配和转换，或是实现对信号的加工、处理和传递。例如变电站将电能进行分配后经电路传输到不同的用户，日光灯能经电路将电能转化为光能，收音机可将空中的信号经电路加工处理还原成声音等。如图1-1所示为最简单的手电筒电路，构成该电路最

2、基本的单元有电源、负载、导线、开关。1．构成电路的基本单元1）电源：提供电能的设备，如干电池、电瓶、发电机等，是电路中重要的设备之一。2）负载：消耗电能的设备，如电炉、灯泡、电风煽、空调等，也是电路中重要的设备之一。3）导线和开关：在电路中分别起到连接和控制的作用。任何复杂的电路，都是由电源、负载及连接电源和负载，控制电源和负载的基本单元组成的。为了便于分析电路，我们将实际电路的设备或元件进行理想化，突出其对电路作用的主要特征，用特定的符号来表示这些设备或元件，根据实际电路的要求将这些符号按一定的方式连接起来，构成了电路的模型图，即为电路的工作原理图，简

3、称为电路图。如图1-1中，将电器设备或元件理想化：电源不考虑其内耗，导线、开关不考虑其电阻，灯泡视其为耗能元件，将这些元件分别用特定的符号来表示，然后按一定的方式将它们连接起来，得到电路模型图1-2所示，即为电筒电路的电路原理图。1.1.2电路模型1.2电路中的基本物理量1.2.1电流1.2.2电压、电位与电动势退出对电路进行分析和计算时，我们必须要理解电路的几个基本物理量：电流、电压、电位及电动势。1.2.1电流1．定义电流是由于电荷在电路中有规则运动而形成的，定义为单位时间内经过导体横截面的电荷量，其方向为正电荷移动的方向。设在dt的时间内有dq的电

4、荷量流经导体的截面，则导体内引起的电流大小为：电流的方向规定为正电荷运动的方向，其单位为：如果电流的大小和方向为恒定的，则称为直流电，直流电的大小：2．电流的参考方向在实际电路中，我们很难凭直觉判断电流的实际流向，这时我们可以设定某一方向为电流的正向，这一人为设定的方向为电流的参考方向。其实际方向可以通过计算结果来判别：如果计算结果为正值，则实际方向与设定的方向相同，否则相反。图1-3中，设定参考方向从a到b，经计算当i＞0时，实际方向与参考方向相同，即从a到b，图（a）所示；当i＜0时，实际方向与参考方向相反，即从b到a，见图(b)所示.如果不特别说明

5、，以后我们在电路中标注的电流方向均为参考方向，且用带箭头实线来标注。对电流要从大小、方向及单位三个方面来进行描述，缺一项则没有意义。在实际中，将电流表串接在电路中来测量某支路的电流，测量时要注意选择电流表的量程、极性（直流表），以减小误差、保护仪表。由于电流表必须串接入电路中，往往显得不太方便，在测量电阻上的电流时，可以测其电压然后根据欧姆定律换算出流经电阻的电流。选择线路导线时，要查阅电工手册，注意选择导线的线径，以防止线路因电流过大而烧坏。1.2.2电压、电位与电动势1）定义在外电路，电荷的移动是由于受电源外部的电场力作用的结果。1．电压图1-4电场

6、力从A到B经电阻R移动正电荷所做的功dw与被移动的电荷量dq之比称为A到B之间的电压。其大小用公式表示为：（1-3）电压的方向为电场力做正功的方向即从A到B，其单位为：如果电压为恒定电压，则式（1-3）可写为：值得注意的是：第一，电压是针对电路中某两点之间来说的，描述电路中的某一点或多于两点的电压是没有任何意义的。第二，与电流一样，对电压的描述也要求指出电压的大小、方向及单位，缺一不可。2）电压的参考方向分析电路时，我们可以设定某一方向为电压的正向，该方向即为电压的参考方向，其实际方向则从计算结果中判别（与电流实际方向判别方法相同）。如图1-5(a)、（

7、b）中，选择电压的参考方向均从A到B。当UAB＞0时，电压的实际方向为从A到B(图中虚线)与参考方向相同，见图(a)；当UAB＜0时，电压的实际方向为从B到A，与参考方向相反，见图(b)。虽然电压的参考方向可以任意设定，但一般情况下总是选择与电流的参考方向相同。如不特别说明，以后在电路中标注的电压方向均为参考方向。且标注的方式有以下三种：（1）箭头标注如图1-5所示。（2）双下标标注如uAB、uAC等，其方向分别从A指向B和C。（3）极性标注用“＋”、“－”符号标注，图1-5中其方向从“＋”到“－”。电路中两点间的电压可用电压表测量，测量时只需将表笔并接

8、于被测电路的两点之间即可，注意选择电压表合适的量程和极性（直流电压表）。2．电位